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2008 年度 実績報告書

高度治療計画のための術前リハーサルシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18680043
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

中尾 恵  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (10362526)

キーワード手術計画支援 / 医用グラフィクス / 臓器変形モデリング / 実時間シミュレーション / 臨床教育 / 医用システム
研究概要

本研究では、鏡視下手術における高度治療計画の支援を目的として、患者個人のボリューム像を用いた術前リハーサルシステムに関する研究開発を実施した。最終年度は、開発してきた基盤技術を術前リハーサルシステムとして統合し、外科医・医療スタッフと共同で、症例データ適用による試用試験を行った。具体的な研究成果は下記のとおりである。
(1) 術前リハーサルシステムの構築
これまでに開発した技術を統合し、サーバから取得した患者個人の医用画像集合から形状・弾性情報を供えたボリューム像を生成し、モデルに対して直接的に計画内容の入力、手術手技の模擬を行うためのインターフェースとシミュレーションエンジンを備えた術前リハーサルシステムを構築した。
(2) 臨床症例データ適用による術前リハーサルシステムの試用試験
胸腔鏡下の肺腫瘍摘出手術、泌尿器科における腎臓摘出手術などを対象として、症例データをシステムに適用することにより、術前リハーサルを想定した検証を実施した。手術において録画された術野映像と比較し、実際の臓器の変形に類似したシミュレーションが可能であることを確認した。
(3) ボリューム像の術中支援画像としての有効性と課題の検証
6自由度位置・姿勢取得センサと開発システムを組み合わせ、術前において症例ボリューム像上に計画された内容を、支援画像として術中において用いることを想定した実験環境を構築した。術中の内視鏡の動きと連動してシミュレーション結果を提示できることを確認した。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Physics-based Interactive Volume Manipulation for Sharing Surgical Process2009

    • 著者名/発表者名
      M. Nakao
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Information Technology in Biomedicine (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 放射線動体追尾照射のための肺腫瘍の変位推定及び可視化方珠2008

    • 著者名/発表者名
      中尾恵
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 Vol.91-D, No.7

      ページ: 1829-1836

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 医用画像工学の現状と展望2008

    • 著者名/発表者名
      湊小太郎
    • 雑誌名

      画像ラボ Vol.19, No.2

      ページ: 53-57

  • [学会発表] Optimized Volume Sampling based on Manipulation Points for Volume Deformation2008

    • 著者名/発表者名
      Kei Wai Cecilia Hung
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH Asia
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2008-12-10
  • [学会発表] Curvature-based Volume Visualization of Local Structures2008

    • 著者名/発表者名
      Yu Hirata
    • 学会等名
      ACM SIGGRAPH Asia
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2008-12-10
  • [学会発表] Real-time Visualization and Manipulation for Sharing Surgical Process2008

    • 著者名/発表者名
      Megumi Nakao
    • 学会等名
      International Joint Symposium Frontier in Biomedical Sciences : From Genes to Applications
    • 発表場所
      Yogyakarta, Indonesia
    • 年月日
      2008-11-23
  • [学会発表] GPUコンピューティングによる弾性体の実時間切開・切除表現2008

    • 著者名/発表者名
      林哲洋
    • 学会等名
      第28回医療情報学連合大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-11-23
  • [学会発表] GPUを用いた弾性体のリアルタイム切開・切除表現2008

    • 著者名/発表者名
      林哲洋
    • 学会等名
      第13回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2008-09-27
  • [学会発表] 弾性伝達関数に基づくボリュームデータからのメッシュ生成法2008

    • 著者名/発表者名
      横山裕己
    • 学会等名
      第13回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2008-09-27
  • [学会発表] VR手術シミュレーションのLOD制御のための多次元モダリティの分布に応じたVR臓器モデリング2008

    • 著者名/発表者名
      粂直人
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2008-09-19
  • [学会発表] 三次元医用画像のリアルタイム変形ソフトウェア2008

    • 著者名/発表者名
      中尾恵
    • 学会等名
      日本VR医学会第8回学術大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-08-30
  • [学会発表] リアルタイムオーダーメイド手術シミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      中尾恵
    • 学会等名
      バイオメクフォーラム21
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2008-04-19
  • [図書] 感覚・感情工学とロボット2008

    • 著者名/発表者名
      中尾恵, 黒田知宏, 湊小太郎
    • 総ページ数
      378
    • 出版者
      工業調査会
  • [備考]

    • URL

      http://kotaro.naist.jp/meg/

  • [産業財産権] 情報処理装置およびプログラム2009

    • 発明者名
      中尾恵
    • 権利者名
      奈良先端大
    • 産業財産権番号
      特願2009-084221
    • 出願年月日
      2009-03-31
  • [産業財産権] 情報処理装置およびプログラム2008

    • 発明者名
      中尾恵
    • 権利者名
      奈良先端大
    • 産業財産権番号
      特願2008-214400
    • 出願年月日
      2008-08-22

URL: 

公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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